Đề thi học sinh giỏi vòng trường Vật lí lớp 11 - Năm học 2012-2013

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THAM KHẢO
MÔN: VẬT LÝ 
Câu 1(5 đ). Hai vật m1 = 5kg, m2 = 10kg, nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không dãn, đặt trên mặt phẳng ngang không ma sát. Tác dụng một lực F = 18N có phương ngang lên m1.
Phân tích các lực tác dụng lên từng vật. Tính vận tốc và quãng đường của mỗi vật, sau khi bắt đầu chuyển động được 2 giây.
Biết dây chịu lực căng tối đa 15 N. Hỏi khi 2 vật chuyển động dây có bị đứt không?
Tìm độ lớn của lực kéo F để dây bị đứt?
Kết quả câu 3 có thay đổi không nếu ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là ?
Kết quả câu 1 và 3 có thay đổi không nếu lực F đặt ở vật m2?
V
E1,r1
E2,r2
R1
R2
R3
B
C
D
H.1
Câu 2( 5 đ) . Cho mạch điện như hình vẽ (H1): trong đó
 E1 = 6V; r1 = 1Ω; r2 = 3Ω; R1 = R2 = R3 = 6Ω.
1.Vôn kế V (điện trở rất lớn) chỉ 3V. Tính suất điện động E2.
A
2.Nếu đổi chỗ hai cực của nguồn E2 thì vôn kế V chỉ bao nhiêu?
Câu3( 4 đ) Cho 3 nguồn điện được mắc như hình vẽ (H2).
E2,r2
.
. B
A
E3,r3
H2
E1 = 2V, E2 = 3V, E3 = 4 Ω, . r1 = r2 = r3 = 1Ω
Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn?
Mắc một vôn kế V có điện trở RV = 9 vào hai điểm A và B(mắc thuận), vôn kế chỉ bao nhiêu?
Câu 4(3 đ ). Cho 3 điểm A, B, C nằm trên trục chính của một thấu kính: AB = 18cm, BC = 4,5cm. Nếu đặt vật sáng ở A ta thu được ảnh ở B. Nếu đặt vật đó ở B thì ta thu được ảnh ở C. Hỏi thấu kính gì và tiêu cự của thấu kính bằng bao nhiêu?
Câu 5(3 đ ). Một cái vòng có đường kính d khối lượng m và điện trở R rơi vào một từ trường từ độ cao khá lớn. Mặt phẳng của vòng luôn nằm ngang. Tìm vận tốc rơi đều của vòng, nếu độ lớn của cảm ứng từ B biến thiên theo độ cao h theo định luật: ; là hằng số. Bỏ qua sức cản không khí. Coi gia tốc trọng trường g không đổi.
............................................................. HẾT	............................................................
ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG TRƯỜNG LỚP 11 MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC 20012-2013
CÂU
HƯỚNG DẪN GIẢI
V
E1,r1
E2,r2
R1
R2
R3
A
B
C
D
H.1
I1
I2
I
ĐIỂM
Câu 2
5 đ
+ Điện trở toàn mạch 
+ I đến A rẽ thành hai nhánh: 
+ UCD = UCA + UAD = -R1I1+ E1 – r1I1 = 6 -3I
+ 
+ 6 -3I = => I = 1A, I = 3A.
Với I= 1A:
 E1 + E2 = ( R + r1 +r2 )I = 8 => E2 = 2V
Với I = 3A:
 E1 + E2 =8 *3 = 24 => E2 = 18V
2. Đổi chỗ hai cực của nguồn E2 thì vôn kế chỉ bao nhiêu 
+ Khi đổi chỗ hai cực thì hai nguồn mắc xung đối
- Với E2 = 2V< E1 : E1 phát , E2 thu, dòng điện đi ra từ cực dương của E1
UCD = UCA + UAD =6 -3I = 4,5V
- Với E2 = 18V > E1: E2 là nguồn, , E1 là máy thu
UCD = UCA + UAD = R1I1 + E1 +r1I = 6 +3I = 10,5V
0,5
0,25
0, 5
0, 5
0,25
0,5
0, 25
0, 5
0,25
0,25
0, 5
0,75
CÂU
N2
HƯỚNG DẪN GIẢI
ĐIỂM
Câu 1
5 đ
Câu 3
(4đ)
m2
m1
.
.
T2
P1
P2
N1
T1
F
+ gia tốc của hệ:
+ v=at=2,4m/s; =2,4m
2.X ét riêng từng vật: T= T1 = T2
+T = m2a = 12N< T0 = 15N : dây không bị đứt.
3. Để dây bị đứt : (1) 
4. Khi có ma sát: Gia tốc của hệ thay đổi nhưng sức căng T không đổi.
+ Xét m2: thay (3) vào (2) , ta được:
(1) không thay đổi.
5.Nếu lực F đặt vào m2: thì sức căng T thay đổi, còn gia tốc của hệ không đổi.
+ Vì gia tốc không thay đổi, nên vận tốc, đường đi đạt được ở câu 1 không thay đổi.
+ Vì sức căng T thay đổi, điều kiện để lực F làm đứt dây cũng thay đổi:
.
C
E2,r2
I
I
.
. B
A
E3,r3
1)-+Vì mạch ngòai hở, nên Eb = UAB = UAC + UCB
+ 
+ UCB = E2 – I.r2 = -0,5VEb = UAB = 2- 0,5 = 1,5V
+ rb = 1+0,5 = 1,5
0, 25
0,5
0,25
1
1
0,25
0,25
0, 5
0,5
0,25
0,25
0,25
0.25
0,5
1
CÂU
HƯỚNG DẪN GIẢI
ĐIỂM
Câu 4
(3đ)
Câu 5
(3đ)
V
A
B
C
E1,r1
E2,r2
E3,r3
2) Mắc vôn kế vào 2 điểm A, B: vẽ lại mạch điện.
. UV = I1.RV = UAB. Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch, ta có:
 UV = I1.RV = UAB = 1.287V
A
B
C
O
.
.
.
d1
d’1
d2
d’2
-Đặt vật ở A, thu được ảnh ở B, ảnh này không phải là ảnh thật vì không theo nguyên lý thuận nghịch của ánh sáng. 
- Vậy ảnh ở B phải là ảnh ảo, Từ đó suy ra khi vật ở B ảnh ở C cũng là ảnh ảo.
- Ở đây đường dịch chuyển của vật thật AB = 18cm> BC = 4,5cm: đường dịch chuyển của ảo: nên TK sử dụng là TKPK và được đặt ở bên phải điểm C (hình vẽ).
- Khi đặt vật ở A:(1)
- Khi đặt vật ở B:(2). Theo hình vẽ ta có:
(ảnh ảo)
(vật thật)
(ảnh ảo) thay vào(1) và (2), so sánh 2 vế, ta được:
d1 = 80cm; f= -20cm.
Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng:
Xét trong khoảng thời gian Δt: độ giảm thế năng = độ tăng động năng + nhiệt lượng tỏa ra trong vòng do IC xuất hiện trong vòng dây.
 ΔWt = ΔWđ + Q (1)
-Khi vận tốc đạt đến một giá trị không đổi (do trọng lượng vòng dây cân bằng với lực từ) thì: ΔWt = Q (2).
- Với ΔWt = mgΔh = mv. Δt (3)
 với (4)
- Thay (3),(4) vào (2), Ta được: (đđơn vị vận tốc)
0,25
0,25
0, 5
0, 5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1
1
1